Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 2.

Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 2. С. 273-295. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-2-273-295 примерно до 150 °C, чтобы активировать его (Gu et al., 2022; Wang et al., 2024). После активации источник питания автоматически отключается, что позволяет экономить энергию и поддерживать оптимальные условия для каталитической реакции. На этом этапе катализатор вводится в источник топлива (например, природный газ или пропан) вместе с воздухом, вызывая каталитическую реакцию, которая способствует горению без открытого пламени (Wu et al., 2024). Полученное тепло передается на материал подложки, обычно керамический или металлический, который эффективно излучает ИК-энергию (Huang et al., 2021). В результате нагреватели КИК испускают ИК-излучение, которое напрямую нагревает целевой продукт, а не просто нагревает окружающий воздух, что повышает эффективность нагрева и снижает потребление энергии (Бурак и др., 20246; Wu et al., 2024). Вместе с тем необходимо отметить, что системы ЭИК, как правило, обеспечивают лучший контроль температуры и легче интегрируются в существующие технологические линии (Joardder et al., 2023). ЭИК системы бланширования можно дополнительно классифицировать в соответствии с конкретными диапазонами длин волн, которые они излучают и которые определяются типом используемого нагревательного элемента. Три основные категории ЭИК-нагревателей - это керамические, кварцевые и галогенные нагреватели (Tyagi et al., 2020). Керамические ИК-нагреватели используют резистивный керамический элемент, который нагревается до высоких температур - обычно от 300 до 700 °С - для генерации длинноволнового ИК-излучения в диапазоне длин волн 2-10 мкм. Эта длинноволновая ИК-энергия особенно эффективна для быстрого поверхностного нагрева пищевых продуктов, что делает керамические ИК-нагреватели популярным выбором при использовании ИК-бланширования (Joardder et al., 2023; Zhao et al., 2023). С другой стороны, кварцевые ИК-нагреватели используют кварцево-галогеновую лампу в качестве нагревательного элемента, которая может достигать температуры до 2 000 °C. Эти нагреватели излучают средневолновое и коротковолновое ИК-излучение, как правило, в диапазоне длин волн 0,9-3,5 мкм. Более короткие длины волн, создаваемые кварцевыми ИК-нагревателями, обеспечивают более глубокое проникновение в продукт, что делает их пригодными для применений, требующих более объемного нагрева (Jenkins et al., 2019; Joardder et al., 2023). Галогенные ИК-нагреватели похожи на кварцевые ИК-нагреватели, но используют вольфрамовую нить, заключенную в кварцевую оболочку, заполненную галогеном. Такая конфигурация позволяет галогенным ИК-нагревателям работать при еще более высоких температурах, до 2 500 °C, создавая коротковолновое ИК-излучение в диапазоне 0,7-1,4 мкм. Высокоинтенсивная коротковолновая энергия галогенных ИК-нагревателей способствует быстрому нагреву поверхности и обеспечивает повышенную энергоэффективность по сравнению с другими технологиями ЭИК (Joardder et al., 2023). Выбор подходящего типа нагревателя ЭИК (керамический, кварцевый или галогенный) для ИК-бланширования зависит от конкретных характеристик продукта, желаемых профилей нагрева и общих требований к конструкции системы. Однако галогенные нагреватели для ИК-бланширования (ИКБ) могут представлять некоторые проблемы из-за высоких рабочих температур (до 2 500 °C). Интенсивное высокоэнергетическое излучение потенциально может повредить поверхность пищевого продукта во время бланширования, поэтому требует более щадящего и контролируемого нагрева. Как правило, диапазон температур, обычно используемый для бланширования пищевых продуктов, составляет от 650 до 1200 °С (Tyagi et al., 2020). Глубина проникновения ИК-излучения в пищевые продукты сильно зависит от длины волны ИК-излучения. Более коротковолновое ближнее ИК-излучение (0,7-1,4 мкм) может проникать глубже в пищевую матрицу по сравнению с более длинноволновым ближним ИК-излучением (2-4 мкм) или дальним ИК-излучением (4-14 мкм) (Joardder et al., 2023; Tyagi et al., 2020). Состав и структура пищевого продукта также играют значительную роль в определении глубины проникновения ИК-излучения (Delfiya et al., 2022; Phyo et al., 2019). Продукты с более высоким содержанием воды и более плотной структурой обычно демонстрируют меньшую глубину проникновения из-за повышенного поглощения и рассеивания ИК-излучения. И наоборот, продукты с более низким содержанием воды и менее плотной структурой допускают более глубокое проникновение ИК-излучения (Tyagi et al., 2020; Phyo et al., 2019). В работе Tyagi et al. (2020) авторы изучали глубину проникновения ИК-излучения при нагревании различных пищевых материалов. Результаты показали, что глубина проникновения для печенья составила 4 мм при длине волны 1 мкм и 12 мм при 0,88 мкм. Более того, глубина проникновения при длине волны 1 мкм менялась в зависимости от различных пищевых материалов: 2 мм для зерна, 1,5 мм для моркови, 1 мм для томатной пасты (содержание влаги 75-85 %), 12 мм для хлеба и 6 мм для сырого картофеля (Tyagi et al., 2020). Поэтому выбор длины волны ИК-излучения и системы нагрева следует тщательно анализировать, чтобы оптимизировать баланс между поверхностным нагревом, внутренним проникновением и общими качественными характеристиками пищевого продукта. Следует отметить, что глубина проникновения ИК-энергии не оказала существенного влияния на распределение температуры внутри пищевого материала 277